《并发操作中的数据不一致性类型及避免方法》
一、并发操作可能产生的数据不一致类型
1、丢失修改
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- 定义：当两个或多个事务同时对同一数据进行修改时，后一个事务的修改覆盖了前一个事务的修改，导致前一个事务的修改丢失，在一个机票预订系统中，事务T1和事务T2同时读取某航班的剩余票数为10，T1先将剩余票数减1并更新为9，但是在T1还未提交之前，T2也将剩余票数减1并更新为9，此时T1的修改就丢失了。
2、不可重复读
- 定义：一个事务在多次读取同一数据时，由于其他并发事务对该数据进行了修改或删除操作，导致每次读取的结果不同，事务T1读取了员工的工资为5000元，然后事务T2将该员工的工资更新为5500元并提交，当T1再次读取该员工工资时，得到的结果是5500元，这就造成了不可重复读的情况。
3、读“脏”数据
- 定义：一个事务读取了另一个未提交事务修改的数据，事务T1修改了某产品的库存数量为100并写入数据库，但尚未提交，事务T2此时读取该产品库存数量为100并进行相关业务操作，如果T1后来回滚，那么T2所依据的库存数量100就是“脏”数据，因为这个数据实际上是无效的，不应该被T2使用。
二、避免数据不一致的方法
1、封锁技术
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- 共享锁（S锁）：如果事务T对数据对象A加上共享锁，那么其他事务只能对A加共享锁，不能加排它锁，这允许其他事务同时读取A，但阻止对A的修改，在一个图书馆图书查询系统中，多个读者可以同时查询某本图书的信息（加共享锁），但当有一个读者要借阅该书（需要加排它锁）时，其他读者就不能再对该书进行修改相关的操作。
- 排它锁（X锁）：事务T对数据对象A加上排它锁后，其他事务既不能对A加共享锁也不能加排它锁，直到T释放A上的锁，这样可以保证在事务对数据进行修改时，不会有其他事务干扰，比如在银行转账系统中，当一个事务对某账户进行转账操作（加排它锁）时，其他事务不能同时对该账户进行操作。
2、时间戳机制
- 每个事务被赋予一个唯一的时间戳，系统根据事务的时间戳来决定事务的执行顺序，如果一个事务的时间戳小于另一个事务的时间戳，那么具有较小时间戳的事务具有更高的优先级，事务T1的时间戳为10，事务T2的时间戳为15，如果T1和T2对同一数据有冲突操作，系统会先处理T1的操作，这样可以避免由于并发操作导致的数据不一致。
3、多版本并发控制（MVCC）
- 数据库系统为每个数据项维护多个版本，读操作可以读取在其开始之前的最新版本，而写操作会创建新的版本，在一个电商系统中，不同用户可能同时查询商品信息，MVCC允许每个用户看到在自己查询开始时刻有效的商品信息版本，即使其他事务正在对商品信息进行修改，这样就避免了不可重复读和读“脏”数据的问题，同时也提高了并发性能。
4、事务隔离级别
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- 读未提交（Read Uncommitted）：允许事务读取未提交的数据，这种隔离级别会出现读“脏”数据的情况，但并发性能最高。
- 读已提交（Read Committed）：一个事务只能读取已经提交的数据，可以避免读“脏”数据，但可能会出现不可重复读的问题。
- 可重复读（Repeatable Read）：在一个事务中多次读取同一数据的结果是相同的，可避免不可重复读，但可能会出现幻读（一种特殊的不可重复读情况）。
- 串行化（Serializable）：最高的事务隔离级别，事务串行执行，完全避免了上述所有数据不一致的问题，但并发性能最低，开发人员可以根据应用的需求选择合适的事务隔离级别来平衡数据一致性和并发性能。
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